DXP和OrCAD大作业报告.docx

1、DXP和OrCAD大作业报告1 题目要求1.1 Protel 20041.1.1绘制如图所示原理图；1.1.2对原理图进行ERC检查，并生成网络表和元件列表；1.1.3绘制此原理图的单面板PCB图并进行DRC检查。注意：报告中写明操作步骤1.2 Orcad 9.21.2.1绘制如后图所示基本放大电路和差动放大电路电路图1.2.2对两个电路图分别进行设计规则检查，并生成电连接网表文件和元器件报表。1.2.3用PSpice软件进行模拟，请根据实际情况自行设置不同激励信号。写出各种分析的参数设置过程和分析结果，包括：1.2.3.1对基本放大电路进行直流工作点分析，具体参数设置参考PPT1.2.3.2

2、对差动放大电路进行直流传输特性分析，具体参数设置参考PPT1.2.3.3对差动放大电路进行直流特性扫描分析，画出电路的电压传输特性曲线，Q1和Q2的为默认值，其他参数设置参考PPT1.2.3.4对差动放大电路进行交流小信号频率特性分析，具体参数设置参考PPT1.2.3.5对差动放大电路进行噪声分析，具体参数设置参考PPT1.2.3.6对基本放大电路进行瞬态特性分析，具体参数设置参考PPT1.2.3.7对基本放大电路进行傅里叶分析，具体参数设置参考PPT注意：报告中写明操作步骤2 Protel 2004作业操作2.1 新建工程 选择菜单FileNewProjectPCB project；右击新增

3、的工程文件来增加原理图文件和PCB文件，如图（1）；保存工程，如图（2）；图（1）2.2 绘制原理图在Libraries面板中选择对应的元件库，输入元件首字母，即可找到所需元件，选择后按键【Tab】或放置后双击元件来修改属性，然后进行元件间的线路连接，效果如图（3）；图（3）2.3 ERC检查在Navigator面板右键选择Analyse，编译后的面板如图（4）；图（4）2.4 生成元件列表与网络表 选择菜单ReportsBill of Materials，进入图（5），选择.xls，单击Excel即可生成元件列表；图（5） 选择菜单DesignNetlist For ProjectProte

4、l，生成的网络表其中一部分如图（6）；图（6）2.5 绘制PCB图2.5.1 更新元件 选择菜单DesignUpdate PCB Document，点击Validate Changes检查元件更新信息，然后点击Execute Charges更新元件信息到PCB图，完成后如图（7）；图（7）2.5.2 PCB的边界 在PCB图界面画出PCB的物理边界（外）和电气边界（内），如图（8），为得到较好的打印效果，图（8）为原截图后的反相图图（8）2.5.3 放置元件并布线移动元件位置后并完成元件之间的导线连接，如图（9）图（9）2.5.4 DRC检查 在Navigator面板右键选择Analyse，编

5、译后的面板如图（10）；图（10）2.5.5 补泪目 选择菜单ToolsTeardrops，给线路的始末端补泪目，如图（11）；图（11）2.5.6 覆铜 选择菜单PlacePolygon Pour，在电气边界内给PCB板覆铜，如图（12）图（12）3 Orcad 9.2作业操作3.1 绘制电路图 选择菜单FileNewProject，建立新工程文件；选择菜单PlacePart，选择Add Library，安装所有元件库，在Part :文本框输入元件名开头字母即可，如电阻为“r”，电容为“c”，放置元件后，双击元件的参数进行修改，并完成元件间的线路连接，基本放大电路如图（1），差动放大电路如图

6、（2）；图（1） 基本放大电路图（2） 差动放大电路3.2 DRC设计规则检查并生成电气连接网表文件和元器件报表3.2.1 DRC设计规则检查 在工程文件列表窗口选中电路图文件，执行Tools/Design Rules Check命令，选中“View Output”，自动打开DRC报告文件，项目管理窗口中Output显示生成的DRC输出文件名3.2.2电气连接网表 DRC检查通过后，选择执行Tools/Create Netlist命令生成连接网表文件；3.2.3 元器件报表 执行Tools/Cross Reference命令生成元器件报表；3.2.3 元器件统计报表文件 执行Tools/Bil

7、l of Materials命令生成元器件统计报表文件；最后的文件列表如图（3）、图（4）； 图（3）基本放大电路（左）差动放大电路（右）3.3 用PSpice软件进行模拟3.3.1 基本放大电路3.3.1.1 直流工作点分析 执行PSpice/New Simulation Profile，新建模拟类型分组名称：DC，然后在Analysis type栏中选“Bias Point”，在Option栏中选“General Settings”，在Output File Options栏中选“Include detailed bias point information for nonlinear c

8、ontrolled sources and semiconductors”；执行Pspice/Run，当出现Probe窗口后选择View/Output File命令，即可看到本例的文本输出文件DC.out，得到的效果图如图（4）；图（4）基本放大电路直流工作点3.3.1.2 瞬态特性分析 执行PSpice/New Simulation Profile，新建模拟类型分组名称：TS，在Analysis type栏中选“Time Domain（Transient）”，在Option栏中选“General Settings”，在Run to栏中填入“2ms”，设定瞬态分析的终止时间为2ms，在Star

9、t saving data栏中填入“0”设定起始时间为0，在Maximum Step栏中填入“40us”设定时间步长为40ms；执行Pspice/Run命令，在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，出现Add Trace 对话框，单击“V(Out)”,得到如图（5）；图（5）3.3.1.3 傅里叶分析 设置好瞬态分析的参数后，点击Out File Options按钮，在Print values in the output栏中填入“40u”，选中Perform Fourier Anal（在小方块中打钩），在Center栏中填入“1k”，设置基波频率为1kHz，在Number

10、of栏中应填入谐波次数，缺省值为9，在Output栏中填入“V（Out）”，运行Pspice；查看分析结果，在Probe窗口中，点选View/Output File 命令，得到傅里叶分析结果，如图（6）；图（6）3.3.2 差动放大电路3.3.2.1 直流传输特性分析 执行PSpice/New Simulation Profile，新建模拟类型分组，在Analysis type栏中选“Bias Point”；在Option栏中选“General Settings”，在Output File Options栏选“Calculate small-signal DC gain”，在From Inpu

11、t source栏中填入“Vs”，在To Output栏中填入“V（Vo1，Vo2）” 运行Pspice，得到结果如图（7），从中可以看出：双端输出的电压放大倍数AV=-121.3，输入电阻Ri=7.33kW，双端输出的输出电阻Ro=18.9kW；图（7）3.3.2.2 直流特性扫描分析 执行PSpice/Edit Simulation Profile，修改模拟类型分组，在Analysis type栏中选“DC Sweep”；在Option栏中选“Primary Sweep”，在Sweep variable栏中选“Voltage source”，在Name栏中填入“Vs”，设置电压源Vs作为变

12、量；在Sweep type栏中选“Linear”；在Start栏中填入“-0.3”；在End栏中填入“+0.3V”；在Increment栏中填入“0.03V”，设置Vs从-0.3V+0.3V作线性变化，步长为0.03V；执行Pspice/Run命令，在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，出现Add Trace 对话框，单击“V(Vo1)”和V(Vo2)，得到如图（8）；图（8）3.3.2.3 交流小信号频率特性分析 执行PSpice/Edit Simulation Profile，修改模拟类型分组，在Analysis type栏中选“AC Sweep/Noise”；在Op

13、tion栏中选“General Settings”；在AC Sweep Type栏中选“Logarithmi：Decade”；在Start栏中填入“1k”；在End栏中填入“10meg”；在Points/Decade栏中填入“4”，设置每10倍频间隔计算4个点；执行Pspice/Run命令，在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，在Add Trace 对话框下端的“Trace Expression”文本框中键入V（Vo1，Vo2），在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，在“Trace Expression”文本框中键入DB（V（Vo1，Vo2）/V（V

14、s：+），即显示出电压增益的幅频特性曲线；在“Trace Expression”文本框中键P（V（Vo1，Vo2）/V（Vs：+），即显示出电压增益的相频特性曲线；得到如图（9）；图（9）3.3.2.4 噪声分析 在交流分析参数设置框中的Noise Analysis 栏中选中“Enabled”；在Output栏中填入“V（Vo1）”；在I/V栏中填入“Vs”；在Interv栏中填入“30”，设置以Vo1作为输出节点，以Vs作为等效噪声源，每隔30个频率点输出一份噪声资料；在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，点选V（INOISE）、V（ONOISE），显示等效噪声电压与频率的关系曲线，如图（10）；在“Trace Expression”文本框中键DB（V（INOISE）、DB（V（ONOISE）即显示出噪声电压幅频特性，如图（11）；图（10）图（11）